ＺＪ手機多媒體播放器的設計與研究

摘要：作為Java 2平臺的微型版，J2ME已經成為一項相當成熟的技術，它可與很多技術融合，如MPEG、RTP、RTCP等。文章重點討論利用現在的J2ME、MPEG及相應的流媒體技術，開發移動設備終端的媒體播放器。

關鍵詞：J2ME；MPEG；RTP；RTCP

引言

技術和計算機技術的迅猛發展，使得人們對手持設備的應用有了更高的要求，人們已不滿足于簡單的通話，收發短信等基本功能，而更多的是要求有多媒體應用，能利用手機進行上網沖浪，3D游戲，播放視頻等。即將來臨的第三代無線網絡將會提供從每秒幾百K bit到幾兆bit不等的數據傳輸率，從而將會有足夠的帶寬來傳輸實時視頻信號和高質量的音頻信號，并允許下載大量的應用和服務軟件。

目前，智能手機的開發平臺主要有：J2ME、BREW和NET。

1 J2ME的體系結構

當Java的版本演進到Java 2時，Sun公司將Java 2技術重新改組成四個不同的版本：針對開發企業服務應用的J2EE(Java 2 Enterprise Edition)、針對普通PC的J2SE(Java 2Standard Edition)、針對嵌入設備及消費類電子產品的J2ME(Java 2 Micro Edition)和智能卡開發的Smart Card。

J2ME將所有的嵌入式設備大體分為兩種：一種是運算功能有限且電力供應也有限的嵌入式設備，另一種是運算能力相對較佳且電力供應比較充足的嵌入式設備。Java引入了“配置”(configuration)概念，把上述第一種定義為有限連接設備配置CLDC(Connected Limited Device Configuration)，第二種定義連接設備配置CDC(Connected Device Configuration)m。

MIDP是Mobile Information Device Profile的簡稱，它是CLDC之上，由全球主要手機開發商(如摩托羅拉等)組成。MIDP專家組制定了移動信息設備架構MIDP，它和CLDC同屬于J2ME，用于支持小型信息設備(手機、PDA等)的編程。

所有的MIDP應用程序都繼承自Javax．microedition.midlet對MIDlet的擴展，這也是應用程序稱之為MIDlet的原因。MIDlet在移動設備上運行的完整過程，就是一個M1Dlet狀態轉換的過程。MlDlet的主要狀態包括：暫停、運行、退出。在MIDP的Javax．microedition．midlet包中定義了完整的接口來控制MIDlet狀態的轉換。

2 系統的分析與設計

本項目是手機的一個播放器系統，能夠在任何時間、地點實現多媒體音頻與視頻的播放。本系統只能播放MPEG格式的視頻文件與WAV格式的音頻文件，這是底層開發包所決定的。

本系統具有以下幾個功能模塊：

(1)視頻(MPEG格式)播放模塊。主要采用兩種播放形式：本地播放與網絡播放。本地播放：直接播放手機存儲器里的視頻文件；網絡播放：調用播放網絡服務器里的視頻文件，它在空間上延伸了intemet網絡服務，在時間上更具有靈活性。

(2)音頻(WAV格式)播放模塊。采用兩種播放形式：本地播放與網絡播放。本地播放：直接播放手機存儲器里的音頻文件；網絡播放：調用播放網絡服務器里的音頻文件，它在空間上延伸了internet網絡服務，在時間上更具有靈活性。

(3)抓圖模塊。在播放本地與網絡視頻時，可以隨時抓取感興趣的圖像。

(4)控制模塊。在播放音頻與視頻的同時，有一些基本的控制功能，比如：播放，停止，暫停，增加音量，減小音量等。

圖1所示流程說明如下：系統開始執行時，首先出現一個輸入界面，要求用戶輸入：要訪問的文件所在的服務器IP地址和文件的全稱。當輸入完成之后，系統根據所輸入的服務器IP地址判斷是本地IP還是網絡IP，再播放被訪問的對象。

圖2是一個本地播放視頻或音頻文件的流程圖。系統首先生成一個等待WaitCanvas的對象，之后生成一個等待界面，然后生成一個VideoCanvas對象，用VideoCanvas對象打開用戶所輸入的URL。URL里包括IP地址，端口號(8080)以及被訪問的文件名。如果打開成功則系統進行播放；如果失敗，結束程序。最終關閉MIDlet程序。

圖3所示流程說明：系統首先生成一個WaitCanvas 對象，繼而生成一個等待界面，然后生成一個VideoCanvas對象，用VideoCanvas生成的對象打開用戶輸入的URL。URL里包括IP地址，端口號(8080)以及被訪問的文件名。如果打開成功，系統進行播放；如果失敗，結束程序。最終關閉MIDlet程序。

3 客戶端的實現

手機客戶端MIDlet的設計是本課題的重點，是實現本地與無線播放器應用的關鍵。客戶端MIDlet需要解決的關鍵問題有：MIDlet程序流程控制，界面開發，準確提交用戶請求等。根據需求分析，本項目終端支持系統的客戶端主要面向多媒體手機用戶。下面將針對這類客戶的需求介紹手機客戶端MIDlet的開發過程和主要解決的問題。

3．1 客戶端流程設計

流程說明：系統首先啟動MIDlet，用戶輸入所要訪問服務器的IP和所要播放文件的全稱。如果輸入錯誤，均需重新輸入；如果輸入正確，進行下一個操作。系統根據所輸入的IP地址判斷并進行本地播放或網絡播放。在播放視頻與音頻的過程中，用戶可以進行一系列的操作，比如抓圖等。

3．2 MIDLET主程序的設計與實現

MIDP應用程序的基本執行單元是MIDlet，所以ControlVideo繼承了MIDlet，并使用了以下幾個方法：startApp( )，pauseApp( )，destroyApp( )，commandAction( )以及一個線程PlayImage。主程序所實現的主要功能是，形成—輸入界面，這個界面讓用戶輸入URL。URL里面包含訪問計算機的IP，端口號及所要訪問的播放文件全稱。此外，在界面上還要設置幾個按鈕，比如開始、退出。這是由commandAction( )來控制的，它還控制整個程序的運行，根據用戶輸入打開URL，對播放文件進行控制等等。

3．3 播放控制的設計與實現

播放控制程序VideoCanvas繼承Canvas，使用了以下幾個方法：VideoCanvas( )，initialize( )，paint( )，time2pix( )，open( )等。它主要實現的功能是：對播放的視頻或音頻文件進行一系列的操作比如播放，停止，暫停，增加音量，減小音量。

3．4 播放文件判斷的設計與實現

這里主要是設計一個單獨的類，名稱為VideoType，它先從用戶輸入的URL分析用戶輸入的信息，從中分離出輸入的IP地址，端口號以及文件的名稱，再判別用戶輸入的文件的類型。程序用到以下幾個方法：guessContentType( )，splitURL( )。

3．5 網絡連接等待界面的設計與實現

等待界面的名稱是WaitCanvas，它繼承了Canvas類。它的主要功能是：當用戶輸入IP地址，手機在連接服務器的時候，可能會有一個過程，這時出現一個等待界面。程序用到有以下幾個方法：WaitCanvas( )，void setMessage( )，paint( )。

4 結束語

本文深入研究了J2ME體系結構及其平臺下手機程序MIDP的開發技術，詳細分析了本地終端與無線終端和資源的通信解決方法，并構造了一個ZJ手機多媒體播放器系統，通過該系統，說明了MIDP應用程序開發的流程控制，界面設置與流媒體和視頻壓縮技術。